Resumo
Os Processos Oxidativos Avançados (POAs) têm demonstrado ser uma opção adequada para o tratamento de efluentes contendo compostos tóxicos e/ou não biodegradáveis, inclusive no tratamento de lixiviados de aterros sanitários. Esses processos diferenciam por transformar a grande maioria dos contaminantes orgânicos em dióxido de carbono, água e ânions inorgânicos, através de reações de degradação que envolvem espécies transitórias oxidantes, principalmente os radicais hidroxila. Nesse contexto, a presente pesquisa teve como objetivo a caracterização física e química do lixiviado bruto proveniente do Aterro Sanitário Metropolitano de João Pessoa (ASMJP) e a proposição de um sistema avançado como alternativa para o tratamento desse efluente. Para isso, foram analisados os seguintes parâmetros: pH, cor, condutividade elétrica, alcalinidade total, cloretos, demanda química de oxigênio total (DQO), nitrogênio amoniacal, nitrato, série de sólidos e demanda bioquímica de oxigênio (DBO5). A partir dessa caracterização, buscou-se uma proposta de tratamento avançado, através de levantamento bibliográfico. Considerou-se para isso, a eficiência dos POAs em relação à remoção de cor e de matéria orgânica recalcitrante (DQO), buscando, desta maneira, propor um sistema combinado de tratamento para o lixiviado do aterro estudado. Os valores encontrados referentes a caracterização conferem ao lixiviado bruto, características de aterro estabilizado ou antigo, pois o mesmo possui complexa composição, caracterizada por forte coloração, pH básico, elevados valores de condutividade, alcalinidade e íons, especialmente cloretos, e uma quantidade considerável de sólidos totais, com 66 % de fração inorgânica. Diante disso, o presente trabalho propõe um sistema combinado composto por fotocatálise homogênea (H2O2/UV) com a utilização de UV artificial e solar, visando aumentar a biodegradabilidade do efluente e diminuir o tempo de tratamento do sistema de lagoas já implantado no aterro sanitário em questão. Portanto, conclui-se que as características físicas e químicas do lixiviado bruto proveniente do aterro estudado, conferem a esse efluente elevado potencial poluidor e recalcitrância. Uma das formas de minimizar os impactos ambientais causados pelo seu lançamento no meio ambiente é o seu tratamento adequado. Sendo assim, ressalta-se a ineficiência dos processos biológicos para o tratamento do lixiviado bruto, tendo então a necessidade de estudos que busquem alternativas para complementar o sistema tradicional de tratamento desse efluente.
Introdução
O constante aumento da população mundial, aliado ao consumismo desenfreado e a obsolescência dos produtos, são fatores que influenciam na maior geração de resíduos sólidos (RS) no mundo. No Brasil, são gerados anualmente cerca de 80 milhões de toneladas de resíduos sólidos urbanos, desses, 91% são coletados (ABRELPE, 2015) e dispostos, quase a sua totalidade, no solo, seja na forma de aterros controlados e vazadouros a céu aberto (38%) ou aterros sanitários (59%), sendo que, os aterros sanitários constituem um dos métodos mais utilizados na gestão dos resíduos sólidos urbanos (ERKAN; APAYDIN, 2015).
O aterro sanitário consiste na disposição dos RS em área impermeabilizada com recobrimento e compactação dos mesmos com camadas sucessivas de solo. Além disso, os processos de decomposição física, química e biológica dos RS, geram efluentes líquidos e gasosos, dando-se destaque à parte líquida, mais conhecida como lixiviado, que é oriunda da umidade natural dos próprios resíduos, da decomposição da matéria orgânica e da água pluvial que infiltra e percola no interior das células de aterramento (TELLES, 2010). O lixiviado possui características intrínsecas como elevada demanda de oxigênio e de concentração de nitrogênio amoniacal (NH3 + NH4 +), baixo potencial de degradação biológica e presença de metais e substâncias que garantem alta toxicidade ao efluente (CAMARGO, 2012). Portanto, essas características garantem ao lixiviado dificuldade no seu tratamento e grande potencial de contaminação dos recursos hídricos e do solo.
A depender da natureza do poluente, utilizam-se no tratamento desses efluentes líquidos, métodos primários, secundários e terciários. Os processos biológicos são os mais utilizados no cenário nacional, porém, eles vêm se mostrando insuficientes para o atendimento aos padrões de lançamento estabelecidos pela legislação vigente (MORAVIA et al., 2011). Em alguns casos, não se aplicam os tratamentos biológicos devido ao caráter refratário de muitos compostos orgânicos a este tipo de tratamento. Por essa razão, métodos físico-químicos são perfeitamente aplicados.
Dentro deste contexto, os Processos Oxidativos Avançados (POAs) aparecem como uma alternativa promissora, especialmente devido às características como elevadas capacidade e velocidade de degradação de compostos recalcitrantes (CAVALCANTI, 2013). Os POAs destacam-se dentre os processos desenvolvidos para tratar efluentes complexos, pois possui alta eficiência na degradação de numerosos compostos orgânicos empregando excelentes resultados na remediação de espécies químicas recalcitrantes (MARTINS, 2014). A principal característica para a elevada eficácia dos POAs consiste na produção de radicais livres reativos, tendo o radical hidroxila (OH•) como o principal. A geração desse radical pode ocorrer por aplicação da radiação UV (natural ou artificial) ou pela utilização de agentes oxidantes fortes como ozônio (O3) e peróxido de hidrogênio (H2O2), bem como através diversas combinações possíveis, entre radiação e os agentes oxidantes (ARAÚJO, 2016).
Além disso, a depender do número de fases envolvidas no processo, os POAs dividem-se em processos heterogêneos e homogêneos. A ativação de um catalizador semicondutor por irradiação, na maioria das vezes, em estado sólido é o princípio do processo heterogêneo. Os homogêneos não utilizam catalizadores na forma sólida, sendo o H2O2 (peróxido de hidrogênio) um dos principais oxidantes, sob irradiação UV, podendo atingir uma maior eficiência com o uso em excesso deste peróxido em condições controladas de pH (LOPES; BIDOIA, 2011). A utilização de luz solar é uma alternativa promissora do ponto de vista econômico para fornecer energia ao processo quando comparada com o emprego de outras fontes artificiais, como a radiação UV artificial (COSTA et al., 2013).
Portanto, mediante ao que foi exposto, o presente trabalho tem como objetivo a caracterização física e química do lixiviado bruto proveniente do Aterro Sanitário Metropolitano de João Pessoa e a proposição de um sistema avançado como alternativa para o tratamento desse efluente.
Autores: Samara Teixeira Pereira; Elisângela Maria Rodrigues Rocha; Larissa Granjeiro Lucena; Arthur Marinho Cahino e Mariana Medeiros Batista.
